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有機硅在純電動汽車熱管理中的作用及動力電池組裝用膠解決方案

目錄:媒體報道星級:3星級人氣:-發(fā)表時間:2017-12-29 15:52:00
RSS訂閱 文章出處:跨越電子導熱硅膠片網(wǎng)責任編輯:NSW作者:NSW

目前汽車動力電池市場主要由圓柱、方型、軟包鋰電池構成,各種類電池有著自身的技術特點和優(yōu)勢,如:圓柱鋰電池是最早成熟工業(yè)化的鋰電池產(chǎn)品,經(jīng)過20多年的發(fā)展,圓柱鋰電池生產(chǎn)工藝成熟,生產(chǎn)效率較高,成本相對較低,但鋰電池成品率及統(tǒng)一性較方形與軟包鋰電池都要高;方形電池殼體多為鋁合金、不銹鋼等材料,內(nèi)部采用卷繞式或疊片式工藝,對電芯的保護作用優(yōu)于軟包電池,電芯安全性相對圓柱型電池也有了較大改善;軟包電池作為近些年在乘用車領域新崛起的電池規(guī)格,軟包電池在乘用車動力電池領域的比重正在逐步提升,因為軟包電池的材料成本較圓柱與方形都要高,所以成本問題將會是軟包電池企業(yè)未來突破的重點。

有機硅材料在熱管理中的作用

有機硅材料在散熱中起到的做用,主要是使發(fā)熱器件和散熱材料接觸得更加緊密。我們都知道,散熱材料一般都是使用導熱系數(shù)高的金屬材料鋁、銅,發(fā)熱器件通常也是固體。固體和固體之間的接觸,表面有很多的縫隙,使得它們之間的導熱效果變差,如果在它們的接觸界面涂上一層柔軟、導熱性好的界面材料,就能夠解決這個問題。有機硅恰好就具備這兩種特性的材料。

在圓柱、矩形、軟包三大類電池中,圓柱型電池主要是采用空氣冷和水冷散熱。采用有機硅材料散熱的,還是以矩形電池和軟包電池為主。對于矩形電池,70%的的導熱材料是位于電池的底部,有機硅界面材料就是用在矩形電池底部和導熱材料之間,使電池和導熱材料更好地接觸。目前應用在整車熱管理的界面有機材料中可分為兩種類型,一種是導熱墊片,另外一種是導熱填縫材料。

動力電池組裝用膠解決方案

1、圓柱形動力電池用膠解析

 

(1)導電片與模組殼體的粘接

基材:PC片和鎳片/鋁片,鎳片/鋁片和ABS/PC

要求:粘接定位,耐溫-40℃~85℃ 快速定位;

解決方案:第四代丙烯酸結構膠、耐高溫熱熔膠

產(chǎn)品特點:

丙烯酸結構膠:低氣味,適合小空間大量使用,耐疲勞性能好;

耐高溫熱熔膠:及時粘接性能優(yōu)異,但需要特定的施膠設備。

(2)電芯與電芯間灌封

 

要求:導熱,固定電芯,減震,阻燃,增加安全性,低密度

解決方案:雙組份導熱灌封硅膠

產(chǎn)品特點:

雙組份導熱灌封硅膠:灌封膠層柔韌,減震效果好,導熱系數(shù)可調(diào)節(jié),但缺點是整體灌封大幅增加電池組與整車重量,并增加成本。

(3)圓柱形電池底部的粘接固定

 

基材:線束隔離板,焊點位置保護膠

要求:阻燃,低氣味,對銅,鋁,PVC,PP,硅膠材料無腐蝕性,盡可能快速固化

解決方案:阻燃黃膠、UV膠、環(huán)氧保護膠

產(chǎn)品特點:

阻燃黃膠:阻燃級別可以達到V0,對多種基材都有良好粘性,但介電損耗高,是溶劑膠,不環(huán)保;

UV膠:可快速固化,透明美觀,對金屬和塑料附著力好,但阻燃性達到V0較難;

環(huán)氧保護膠:耐熱性、電氣特性、抗藥品性好,優(yōu)異的粘接性能,但固化速度受眾多因素影響。

2、方形動力電池用膠解析

(1)電池殼體粘接

 

基材:鋁合金殼體/鋁塑膜包覆Pp/鋁材/PC

要求:快速定位,基材間粘接良好;

解決方案:耐高溫熱熔膠

產(chǎn)品特點:

耐高溫熱熔膠:初粘性好,定位速度快,能實現(xiàn)良好粘接,但是需要特殊的施膠設備。

(2)PA保護殼與鋁芯的粘接

要求:兩基材之間的粘接強度在5MPa以上,耐振動,在-40℃~85℃的溫度范圍內(nèi),耐沖擊性好。操作時間控制在30-40分鐘內(nèi) 。

解決方案:環(huán)氧結構膠、丙烯酸結構膠

產(chǎn)品特點:

丙烯酸結構膠:低氣味,耐疲勞,適合小面積大量使用;

環(huán)氧結構膠:韌性好,抗沖擊性能好,適合多種材質的粘接。

(3) 底板與電芯之間的導熱

要求:環(huán)保,具有觸變性,導熱性好,室溫下能快速固化。

解決方案:環(huán)氧結構膠、丙烯酸結構膠

產(chǎn)品特點:

環(huán)氧結構膠:韌性好,抗沖擊性能好,適合多種材質的粘接;

第四代丙烯酸結構膠:低氣味,耐疲勞,適合小面積大量使用。

3、軟包動力電池用膠解析

(1)電芯與電芯之間的粘接

 

基材:鋁板和外包PET膜

要求:粘接定位,導熱,與PET膜和鋁板粘接性好

解決方案:雙組份聚氨酯結構膠、單組份有機硅膠、雙組份硅膠。

產(chǎn)品特點:

雙組份聚氨酯結構膠:耐高低溫性能好,固化物膠層柔韌,收縮率低,耐沖擊性好,粘接強度高;

單組份導熱硅膠:涂覆方便,粘接性良好,但是大面積使用固化慢或內(nèi)部不固化;

 

 

 

雙組份硅膠:需要施膠設備,若使用小包裝,成本高,但是大面積使用內(nèi)外都可以固化粘接。

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